指導(dǎo)教師：鄭德楊

臨滄市第一中學(xué)：段瑋 馮梓峻 李紹艷

由錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)空間技術(shù)研究院載人航天總體部、中國(guó)航天科技國(guó)際交流中心面向青少年開展的空間站搭載青少年科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案征集活動(dòng)中，段瑋、李紹艷、馮梓峻同學(xué)的項(xiàng)目《探究非牛頓流體在太空的性質(zhì)是否與其在地面上一樣》入圍中國(guó)空間站青少年教育項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)方案。項(xiàng)目組在近期時(shí)光里，將再接再厲，不斷優(yōu)化，以爭(zhēng)取擇機(jī)發(fā)射后由衛(wèi)星搭載進(jìn)入太空，并進(jìn)行空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。

小的時(shí)候，就經(jīng)常聽大人們講，想要做一件事情不容易，想要把這件事情做好就更難了，更何況要把它做成功?；蛟S是以前沒(méi)有認(rèn)真地全身心投入到一件事情當(dāng)中去，所以也并不覺(jué)得做好一件事情有多難。可是這些道理在我真正地把心思完完全全投入到一件事情當(dāng)中時(shí)，我才明白，要做好一件事情，確實(shí)很難。此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，從開始設(shè)計(jì)到不斷完善方案到最終確立方案，我們進(jìn)行了很多的小實(shí)驗(yàn)。有些時(shí)候連自己也會(huì)覺(jué)得：“做個(gè)小實(shí)驗(yàn)而已嘛，就當(dāng)玩玩而已就好了，何必那么認(rèn)真，一兩個(gè)小問(wèn)題應(yīng)該不會(huì)有多重要，影響不會(huì)太大的?！钡敲棵坑辛诉@樣的想法，腦中便會(huì)浮現(xiàn)出兩個(gè)字“嚴(yán)謹(jǐn)”。它們像是很堅(jiān)實(shí)的城墻，把我對(duì)待實(shí)驗(yàn)的認(rèn)真態(tài)度牢牢地保護(hù)著，不讓它動(dòng)搖。感謝它們，支持我堅(jiān)持下來(lái)，讓我真正體驗(yàn)到做好一件事情后的喜悅。

每做一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)之前，總得在腦子里蹦出一個(gè)靈感作為前提。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的靈感來(lái)得挺奇妙的，學(xué)校每年都會(huì)組織“全校創(chuàng)新，人人創(chuàng)意”科技創(chuàng)意比賽，身邊的一位同學(xué)因?yàn)閷?duì)這種科技類的比賽很感興趣，于是報(bào)名參加了比賽，并使用了“非牛頓流體”。從那時(shí)候開始，我逐漸認(rèn)識(shí)了“非牛頓流體”，并且也逐漸開始對(duì)一些科技類的比賽感興趣。說(shuō)到非牛頓流體，它真的是個(gè)特別有趣特別好玩的東西。它有個(gè)特性叫做“吃軟怕硬”，怎么解釋呢？說(shuō)簡(jiǎn)單一點(diǎn)，就是當(dāng)你快速去打擊它的時(shí)候，它會(huì)變得硬邦邦的，像塊石頭一樣；而當(dāng)你輕輕去觸摸它的時(shí)候，它又會(huì)變得像水一樣，你可以把整只手掌深入其中。這種神奇的特性激發(fā)了我對(duì)非牛頓流體不斷進(jìn)行研究的興趣。在后來(lái)的課上，我們觀看了許多太空實(shí)驗(yàn)的小視頻，看到了許多事物在太空的性質(zhì)與其在地面的性質(zhì)有很大的不同，比如說(shuō)玫瑰花在太空中的芬芳?xì)馕稌?huì)變得更加濃郁。于是我便腦子一熱，想到了非牛頓流體在地面上有“吃軟怕硬”的性質(zhì)，那到了太空上呢？它還會(huì)有這種神奇的性質(zhì)嗎？于是，我在臨滄市第一中學(xué)科創(chuàng)中心主任鄭德楊老師的指導(dǎo)下，邀請(qǐng)理科實(shí)驗(yàn)班馮梓峻同學(xué)、文科班李紹艷同學(xué)攜手合作，開始設(shè)計(jì)“探究非牛頓流體在太空是否與在地面上性質(zhì)一樣”的中國(guó)空間站青少年教育項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)方案。

本實(shí)驗(yàn)的原方案采用的盛放非牛頓流體的容器是一個(gè)塑料保鮮盒，但后來(lái)考慮到太空的失重狀況，我們空間站項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)又在此基礎(chǔ)上對(duì)盛放容器進(jìn)行了改進(jìn)。我們?cè)O(shè)想用一個(gè)彈性較好的袋子類型的容器來(lái)盛放非牛頓流體，因?yàn)檫@樣不僅存放方便而且受力實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要再將流體倒出，可以直接施力于容器上，實(shí)驗(yàn)步驟也會(huì)得到相應(yīng)的簡(jiǎn)化、優(yōu)化。

第一次，我們?cè)囉昧酸t(yī)用橡膠手套，因?yàn)槠鋸椥院貌灰灼?，受力時(shí)實(shí)驗(yàn)效果明顯，但因?yàn)槠浯娣帕黧w不方便，所以決定不再采用。第二次，我們?cè)囉昧宋齑?，因?yàn)槠浞奖懔黧w的存放并且密封效果好。在鋁制和塑料制之間，我們選擇了塑料制，因?yàn)榻?jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)比較，發(fā)現(xiàn)兩者的密封效果是一樣的，而塑料的吸嘴袋成本更低，并且因?yàn)槠涫峭该鞯?，?shí)驗(yàn)效果更明顯，所以我們最終采用了吸嘴塑料袋。

因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)采用的非牛頓流體是由淀粉和水配置而成的，而太空部分實(shí)驗(yàn)的非牛頓流體又需要在地面配置好再帶到太空進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這中間的時(shí)間間隔很長(zhǎng)，流體會(huì)發(fā)生變質(zhì)。這就不得不考慮流體的變質(zhì)問(wèn)題。起初，我們一直在淀粉上下功夫，甚至還設(shè)想在流體中加防腐劑來(lái)延緩其變質(zhì)。后來(lái)我們把思路一轉(zhuǎn)，改成從水入手。于是我們將原來(lái)現(xiàn)取用的自來(lái)水換成了經(jīng)過(guò)加熱殺菌的涼白開水，從而延長(zhǎng)了保質(zhì)期。我們還進(jìn)一步設(shè)想將涼白開水替換成殺菌更徹底的蒸餾水，使保質(zhì)期進(jìn)一步延長(zhǎng)。

要做好一件事情，關(guān)鍵在于認(rèn)真地對(duì)待它，一心一意努力去完成它。其實(shí)有時(shí)候最成功的并不是我們獲得的成功的大或者小，而是過(guò)程是否認(rèn)真努力，過(guò)程往往比結(jié)果更有意義。

原方案中使用的是塑料保鮮盒

用淀粉和水配置非牛頓流體

輕輕觸摸時(shí)的非牛頓流體和液體一樣

快速打擊時(shí)的非牛頓流體和固體一樣，很硬 。

將配置好的非牛頓流體裝入塑料袋

完成品